Alt, der tager input og producerer output, hvad enten det er en elektrisk generator eller et simpelt remskivesystem, kan måles for, hvor godt det bruger det arbejde, der er lagt i det. Arbejdseffektivitetsformlen hjælper dig med at kvantificere dette og bedømme effektiviteten af enhver maskine.
Arbejdseffektivitetsformel
Formlen til beregning arbejdseffektivitet er forholdet mellem produktion til input udtrykt i procent. For en maskine kan du bestemme arbejdet i maskinen afhængigt af, hvordan maskinen fungerer. Du kan generelt beregne arbejde ved at gange bevægelsens kraft gange afstand.
Sørg for, at du beregner input og output på den maskine eller genstand, der udfører arbejdet korrekt, samt at overveje andre faktorer såsom det menneske, der betjener maskinen.
Arbejdseffektivitetsformlen er effektivitet = output / input, og du kan gange resultatet med 100 for at få arbejdseffektivitet i procent. Dette bruges på tværs af forskellige metoder til måling af energi og arbejde, hvad enten det er energiproduktion eller maskinens effektivitet.
Eksempel på beregning af arbejdseffektivitet
Et remskive reb, der trækker en vægt på 10 pund 1 fod fra jorden på grund af et menneske, der anvender 6 pund kraft for at trække remskive rebet 2 fødder, har disse specifikke input og output kræfter. Den menneskelige kraft, inputkraften, udfører 6 pund gange 2 fods arbejde eller 12 fods pund arbejde. Maskinens bevægelse, outputkraften, er derefter 10 pund gange 1 fods arbejde eller 10 fods pund arbejde.
Arbejdseffektiviteten er derefter forholdet mellem output og input i procentform. Dette ville være 10/12 eller 0,83. Multiplicer dette med 100 for at konvertere til en procentdel, hvilket ville give en arbejdseffektivitet på 83 procent.
Definition af arbejdseffektivitet Fysik
Forholdet mellem arbejdsoutput og input bruges som et mål for effektivitet i mange områder inden for fysik og teknik. Forskere finder det nyttigt at beskrive procentdelen af produkter og forbrugsvarer til en proces for at bestemme, hvordan man sparer energi, magt eller andre begrænsede mængder.
Bestemmelse af forholdet mellem output og input giver dig en idé om, hvor effektivt systemet, processen, metoden, pipeline eller hvad der bruges.
Når man analyserer termodynamikken i varmemotorer, f.eks. Den nyttige arbejdseffekt, som en varmemotor som f.eks Carnot-varmemotor kan måle det arbejde, motoren kan udføre som output med den varme ved høj temperatur, som motoren bruger som input.
Arbejdseffektivitetsformel i praksis
Fysikere og ingeniører bruger arbejdseffektivitet, når de bestemmer, hvor produktive og energibesparende processer er for elektriske kredsløb (elektriske effektivitet), termiske varmemotorer (termisk effektivitet), radioaktiv proces (strålingseffektivitet), andre processer inklusive kvantemekanik (kvante effektivitet).
Det enkle forhold mellem output og input betyder, at forskere og ingeniører kan bruge deres forenklede, universaliserede matematiske formler til enhver form for effektivitet eller formål, de har brug for. For eksempel kan du bruge forholdet mellem effekt, som en antenne udstråler, og den effekt, den absorberer ved sine terminaler, når detekterer radiofrekvenser som et mål for effektivitet.
Effektivitet udtrykkes mere almindeligt som en procentdel, da den direkte sammenligner de to faktorer, input og output. Der er dog tilfælde, hvor effektiviteten kan måles uden en procentdel som f.eks specifik impuls, momentum divideret med masse for en raket ved at tage højde for, hvordan den bruger drivmiddel eller brændstof samt luftmodstand og andre kræfter. Specifik impuls giver fysikere og ingeniører til at bestemme drivkraft, effektivitet og målinger af drivstofforbrug ved design af en motor.